第2章化学反应的方向、速率与限度复习
高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第3节 化学反应的速率(第2课时)影响化学反应速率的因
第2课时影响化学反应速率的因素[课标要求]1．理解浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的影响。
2．理解活化能的含义及其对化学反应速率的影响。
3．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
,1．反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。
2．其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。
3．其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。
4．对于有气体参加的化学反应，增大压强(减小容器的体积)，反应速率增大；减小压强(增大容器的体积)，反应速率减小。
5．使用合适的催化剂，能加快化学反应的速率。
浓度、压强对化学反应速率的影响1．浓度对化学反应速率的影响(1)一般规律对于很多反应来说，其他条件不变，增大反应物的浓度可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度可以减小化学反应速率。
(2)定量关系①反应速率方程a．意义：反应速率方程可定量地表示化学反应速率与参与反应的反应物浓度的关系。
b．实例：对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2其反应速率方程为v＝kc(H2O2)c(HI)，其表示该反应的反应速率与反应物H2O2、HI的浓度成正比。
②反应速率常数(k)据化学方程式直接写出。
2．压强对化学反应速率的影响(1)一般规律对于气体反应在温度、体积一定的条件下，压强与浓度成正比，因此，压强越大，反应速率越大，压强越小，反应速率越小。
(2)对于不涉及气体物质的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。
[特别提醒](1)对于固体或纯液体物质，一般情况下其浓度可视为常数，因此改变固体或纯液体物质的用量对化学反应速率无影响。
(2)改变溶液的用量时，由于浓度不变，因此对化学反应速率无影响。
(3)压强的改变如果对气体物质的浓度没有影响，则反应速率不发生变化。
1．下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式v＝k·c a(A)·c b(B)的叙述中，正确的是( )A．对于所有的化学反应，k是数值和单位都不变的常数B．a、b是化学方程式中A和B的系数C．对于某个特定的化学反应，k与所有外界条件都无关D．v＝k·c a(A)·c b(B)需要通过实验来确定，不能随意根据化学方程式直接写出解析：选D 在反应速率与参与反应物质的浓度的关系式中，k是反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面积等因素的影响。
第二章《化学反应的方向、限度与速率》讲解精讲
第二章《化学反应的方向、限度与速率》讲解精讲
本章将详细讲解化学反应方向、限度和速率。
首先，在介绍化学反应方向时，我们必须先了解一些基本概念，如全反应、不完全反应、前体反应和产物反应。
全反应指的是：所有涉及的化学物质都发生变化的反应；不完整的反应指的是：只有一部分反应物发生变化的反应；前体反应指的是：将反应开始时反应物的原始状态；而产物反应则是指反应结束时反应物的最终状态。
接下来，我们将讨论化学反应的方向。
在每次反应中，反应物之间会形成新的物质，这种新物质被称为产物。
一般来说，根据不同的反应条件，反应物之间可以相互转化，但随着反应进行，反应物之间储能差值越来越大，使得反应物之间可能只有一种方向上可能发生变化，即“化学反应方向。
除此之外，通常情况下，当反应物之间储能差值越大时，化学反应的速率就会越快。
反应速率可以用反应的物质浓度来表示。
当物质的浓度增加时，反应速率增大；当物质浓度减少时，反应速率减少。
最后，反应限度也是影响化学反应速度的重要因素。
反应限度指在反应过程中，反应物可以保持原状的最大浓度。
当反应物达到反应限度时，反应就会停止，不会再有新的产物产生，而反应的物质就会在一定的温度和压力条件下稳定存在。
总的来说，反应方向、限度和速率是决定化学反应的三个重要
概念。
只有理解了这三者之间的关系，人们才能比较清楚地掌握化学反应。
高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化
第2课时 平衡转化率[学习目标定位] 1.知道平衡转化率的含义。
2.学会平衡浓度的求算。
3.能根据化学平衡计算的方法思路，进行平衡常数、平衡转化率的计算。
一、平衡转化率的概念及表达式1.平衡转化率的概念：平衡时已转化了的某反应物的量(物质的量或浓度)与转化前该反应物的量之比。
平衡转化率可描述化学反应的限度。
2.平衡转化率计算公式 对反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)A 的平衡转化率α(A)＝A 的初始浓度－A 的平衡浓度A 的初始浓度×100%例1 在25 ℃时，密闭容器中A 、B 、C 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：则A 的平衡转化率为________，B 的平衡转化率为________。
答案 25% 50%解析 αA ＝2 mol·L －1－0.5 mol·L－12 mol·L －1×100%＝25%， αB ＝3 mol·L －1－1.5 mol·L －13 mol·L －1＝50%。
考点 平衡转化率 题点 平衡转化率的计算特别提醒 (1)对某一个具体反应，在温度一定时，只有一个化学平衡常数；但不同反应物的平衡转化率可能不同。
故必须指明是哪一反应物的平衡转化率。
(2)平衡常数和平衡转化率都能定量表示化学反应的限度。
平衡常数只与温度有关，而平衡转化率的影响因素有温度、浓度、压强等。
(3)温度一定，平衡常数越大，平衡转化率不一定越大。
例2 实验室用4 mol SO 2与2 mol O 2进行下列反应： 2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) ΔH＝－196.64 kJ· mol －1，当放出314.624 kJ 热量时，SO 2的转化率为( )A.40%B.50%C.80%D.90%答案 C解析 根据放出314.624 kJ 的热量可知参加反应的SO 2的物质的量为314.624 kJ196.64 kJ·mol －1×2＝3.2 mol ，故SO 2的转化率为3.2 mol4 mol ×100%＝80%。
第二章化学反应的方向速率和限度
ΔrGm={ΔfGm(CaO)+ΔfGm(CO2)}-ΔfGm(CaCO3) ={(-604.03)+(-394.359)-(-1128.79)} kJ· mol-1 =130.40 kJ· mol-1>0
在298.15K、标准态下, 分解不能自发进行。
(2)解法
ΔfHm/(kJ· mol-1) -1206.92 -635.09 -393.509 Sm/(J· mol-1· K-1) 92.9 39.75 213.74 ΔrHm=[ΔfHm(CaO)+ΔfHm(CO2)]-ΔfHm(CaCO3) ={[(-635.09)+(-393.509)]-(-1206.92)} kJ· mol-1 =178.32 kJ· mol-1 ΔrSm=[Sm(CaO)+Sm(CO2)]-Sm(CaCO3) =[(39.75+213.74) - 92.9] J· mol-1· K-1 =106.6 J· mol-1· K-1 ΔrGm(298.15K)=ΔrHm(298.15K)-TΔrSm(298.15K) ΔrGm=[178.32-298.15×106.6×10-3] kJ· mol-1 =130.4 kJ· mol-1>0
熵是描述物质混乱度大小的物理量。
物质(或体系) 混乱度越大,对应的熵值越大 符号：S 单位: JK-1
在0K时,一个纯物质的完美晶体, 其组分粒子(原子、分 子或离子)都处于完全有序的排列状态, 混乱度最小, 熵 值最小。——热力学第三定律。 把任何纯物质的完美晶体在0K时的熵值规定为零 S0（完整晶体，0K)＝0
ΔrGm(T) = ΔrHm(T)- TΔrSm(T) ≈ ΔrHm(298.15K)- TΔrSm(298.15K)
第二章 化学反应的方向、速率和限度
扩散速率：反应速率随扩散速率提高而增 大。一般的反应釜都配有搅拌装置，目的 是提高扩散速率。 其它：光、高能射线、超声波、电场、磁 场等。
铁与盐酸的反应
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2.4.1 化学平衡状态
1、可逆反应(reversible reaction) 在同一条件下，既能向正反应方向进行，也 能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
2.2.1 分子撞理论
反应物分子 (或原子、离子) 之间必须相互碰撞，才有可能 发生化学反应。但反应物分子之间并不是每一次碰撞都能发 生反应。绝大多数碰撞是无效的弹性碰撞，不能发生反应。 碰撞的几何方位要适当
以气体分子运动论为基础，用于气相双分子反应。
例如： O3 (g) NO(g) NO2 (g) O2 (g)
第二章
化学反应的方向、速率和限度
2.1 化学反应速率的概念和表示方法
2.2 反应速率理论 2.3 影响化学反应速率的因素 2.4 化学反应的限度 2.5 化学反应的方向和限度的判断 2.6 化学平衡的移动
1
2.1 化学反应速率的概念和表示方法
1、平均速率 通常以单位时间内某一反应物浓度的减少或生成物浓度的 增加来表示反应速率，该反应速率实际上是平均速率。 例： t/s 2N2O5（g） → 4NO2（g） + O2（g） 0 100 300 700
Ea＝E*－E
5
2.2.2 过渡状态理论
反应物活化分子相互碰撞时，首先形成一种不稳定的中间状 态的活化配合物，原有的化学键部分削弱，新的化学键部分形 成，它既可以分解成反应物，也可以分解成生成物。该活化配 合物所处的状态叫过渡态。
E
E a ,正
E II
E a ,逆
H
化学反应原理第2章
若各物质的浓度为c时，定温下反应的吉布斯能变
△G = △Gc + RTlnQc =－RTlnKc + RTlnQc = RTlnQc /Kc Qc = [(cG/c)g (cH/c)h]/[(cD/c)d(cE/c)e)]
同理，反应的 Qc < Kc ，可以自发； Qc = Kc，平衡； Qc > Kc， 非自发
式中，Qp—反应体系中物质的压强商，其大小由始终态时反应物质的压强 决定；必需用标准平衡常数K 。 Qp = [(pG/p)g (pH/p)h]/[(pD/p)d/ (pB/p)e]非平衡 • 等T、p，不做非体积功，可由△G（＜0；=0；＞0）判断反应方向：
Qp＜ K ，可以自发； Qp = K ，平衡； Qp ＞ K ， 非自发
第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向
二、反应熵变与反应方向 Clausius 1850年提出，将可逆热温商命名为熵： dS = Q可/T
S = Q可/T= Q可/T
过程的熵变S只取决于始终态，定义一个新的热力学函数熵S。 • S与体系混乱度的关系；体系达到平衡状态时熵值最大；许多常见自发过
随温度T变化，△H(T)和△S(T)的变化率是不同的！
• 若设△rCp=0，则△H、△S与T无关，可近似估算反应的转折温度： △H -T△S =0 ； T =T转折时，反应达到平衡，得 T转折= △H/△S；
若T > T转折时， △H -T△S < 0， 反应可以进行。
而T < T转折时， △H -T△S > 0， 反应正向不能进行。 以上判断的前提是：等温、等压、不做非体积功。
第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向
新人教版化学选修4第二章《化学反应速率与化学平衡》复习课件
（ L.min ）、 mol/（L.s）
数学表达式： v= △C/△t ★★★三步骤法（或叫三段式）计算:
注意问题∶
• 不同物质的速率的比值一定等于化学方 程式中相应的化学计量数之比. • 化学反应速率一般不能用固体或纯液体 表示。
练习
1、合成氨的反应N2+3H22NH3在某温度下各物 质的浓度平衡是:[N2]=3mol· L-1, [H2]=9mol· L-1,[NH3] =4mol· L-1求该反应的平衡常 数和N2、H2的初始浓度。 2、已知CO+H2OH2+CO2；此反应在773K时平 衡常数K=9，如反应开始时 C(H2O)=C(CO)=0.020mol· L-1求CO的转化率。
二、影响化学反应速率的重要因素
1、浓度对反应速率的影响 内容：
其它条件不变，增加反应物浓度加快化学 反应速率。
原因：
反应物浓度增大 有效碰撞 次数增多
单位体积内活 化分子数增加 反应速率加快
2、压强对反应速率的影响
内容：
对于气体反应来说，增大压强相当于增大反 应物的浓度，反应速率加快．
原因：增大压强
高温度，会使化学平衡向着吸热反应的方向 移动；降低温度，会使化学平衡向着放热反 应的方向移动。
△压强∶在其它条件不变的情况下，
对于反应前后气体体积改变的反应 ，增
大压强，会使化学平衡向着气体体积缩
小的方向移动；减小压强，会使化学平
衡向着气体体积增大的方向移动。 △催化剂∶催化剂只能使正逆反应速 率等倍增大，改变反应到达平衡所需的时 间，不能使化学平衡移动。
总结论：向反应体系输入能量，都可 以改变化学反应速率 原因：反应体系内活化分子数或活化 分子百分数提高，有效碰撞次数增加， 从而加快化学反应速率。
第二章 化学反应进行的方向和限度
分压定律
组分气体： 理想气体混合物中每一种气体叫做组 分气体。 分压： 组分气体B在相同温度下占有与混合 气体相同体积时所产生的压力，叫做组分 气体B的分压。 n B RT pB V
混合气体的总压等于混合气体中各组分 气体分压之和。 p = p1 + p2 + pi 或 p = pB
2.2.2 熵变与变化方向 那么仅用标准熵变能否判断恒 温恒压条件下变化的方向呢？
判据 ΔrS>0时，变化应该可以自发进行； 而ΔrS<0时，变化应该不能自发进行。
例（2） 例计算反应 2NO（g）＝N2（g）+O2(g)的 标准熵变。查表可知 SΘm/J· mol-1· K-1 210.7 191.5 205.0 则 ΔrSΘm＝-24.9 J· mol-1· K-1 <0 这一反应的标准熵变虽然小于零，但仍可 以自发进行。这是因为前面已经计算该反 应的标准焓变也小于零，即是放热反应， 从能量角度来看该反应应该可以自发进行。 由这一个例子可以看出，在等温、等压条 件下，应该从能量和混乱度两方面综合考 虑一个化学反应的方向。
2. 反应的吉布斯函数变的计算 （1）标准摩尔生成吉布斯函数 在一定温度、标准状态下，由最稳定单质 生成单位物质的量（1mol）的纯物质时 反应的吉布斯函数变叫做该物质的标准 （摩尔）生成吉布斯函数。用符号ΔfGmΘ表 示，常用单位为kJ· mol-1。稳定单质的 ΔfGmΘ=0。
(2)反应的标准吉布斯函数变的计算 反应的标准吉布斯函数变ΔrGmΘ，可以用物质 的标准生成吉布斯函数（ΔfGmΘ）来计算。对 于反应 aA+fF=gG+dD 而言，也有
H 826 . 7 10 T 15395 K S 53 . 7